能源互聯網與發電企業

薛曉岑，周保中，孫友源

（華電電力科學研究院，浙江杭州310030）

能源互聯網與發電企業

薛曉岑，周保中，孫友源

（華電電力科學研究院，浙江杭州310030）

能源互聯網以電力系統為核心，結合可再生能源技術與互聯網技術，將為當前的能源體系帶來深刻變革。本文首先介紹能源互聯網的基本概念，然后分析了能源互聯網與發電企業之間的聯系。在能源互聯網背景下，結合新電改和氣候變暖，給出了我國發電企業未來的發展路徑和建議，以提高發電企業市場競爭力，促進能源結構轉型。

能源互聯網；氣候變化；售電；碳資產管理

0 引言

能源是支撐人類文明進步的物質基礎，是現代社會發展不可或缺的基本條件[1]。人類對能源的利用，從薪材等生物質能到煤炭、石油、天然氣等化石能源，再到水能、核能、風能、太陽能、海洋能等清潔能源，每一次能源利用的變革都伴隨著生產力的巨大飛躍和人類文明的重大進步[2]。2011年，美國著名經濟學家杰里米·里夫金在其所著《第三次工業革命》一書中首次提出“能源互聯網”（Energy Internet）的概念，互聯網技術和可再生能源技術將融合起來，為第三次工業革命奠定堅實的基礎，在未來，人們將在家里、辦公室里、工廠里生產出自己的綠色能源，并通過能源互聯網與大家分享[3]。2015年初，國家電網公司劉振亞出版了新書《全球能源互聯網》，完善了“全球能源互聯網”的概念，對全球能源互聯網的發展現狀、構建機制、技術創新和實踐基礎進行了系統論述，并展望了全球能源互聯網的未來前景[2]。2015年上半年，國家能源局首次召開互聯網工作會議，五大發電集團、兩大電網公司等公司機構參與探討，6月正式確立《能源互聯網行動計劃大綱》和12個支撐課題，預計將在2015年底出臺《國家能源互聯網行動計劃》，作為中國首個能源互聯網頂層設計文件。

2015年3月，中共中央國務院下發《關于進一步深化電力體制改革的若干意見》（簡稱“9號文”），被稱為新電改方案。《意見》指出，要完善市場化交易機制、建立相對獨立的電力交易機構、有序向社會資本開放售電業務；開放電網公平接入，積極發展分布式能源，全面放開用戶側分布式能源市場[4]。能源互聯網的發展需要打破目前能源行業相對封閉的行業格局，售電公司上游承接發輸配等環節，下游與用戶直接相連，未來將成為能源交易體系的數據中心，因此新電改放開售電市場為能源互聯網的發展提供了必要條件。新電改方案的出臺使得能源革命和互聯網的結合有了進一步成功的希望，電力行業的市場化、信息化、智能化等趨勢將顛覆現有的能源行業。

中國是世界上最大的碳排放國，其中火電廠是中國目前最大的單一碳排放來源，約占全國二氧化碳排放總量的40%。根據《國家應對氣候變化規劃（2014－2020）》，我國將大力促進綠色低碳發展，積極控制溫室氣體排放，優化能源結構，推動可再生能源利用，重點推進電力等行業節能，在電力行業加快建立溫室氣體排放標準，到2020年，單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%，非化石能源占一次能源消費的比重到15%左右[5]。2013年，我國啟動7個省市作為碳排放權交易試點；2014年12月，國家發改委發布了《碳排放權交易管理暫行辦法》，進一步明確了全國碳市場建立的主要思路和管理體系。我國計劃于2017年啟動全國碳排放交易體系，首批試點行業將包括電力等重點工業行業[6]。在未來，碳交易市場可以通過能源互聯網平臺實現交易，而能源互聯網將借助碳金融進入互聯網金融市場。

1 能源互聯網的基本概念

里夫金在《第三次工業革命》一書中勾畫了能源互聯網的未來圖景，但沒有針對能源互聯網給出明確而完整的定義。能源互聯網應具有以下幾個特征：

（1）能源結構由化石能源向可再生能源轉變，可再生能源作為主要的能量來源；

（2）大規模分布式發電系統、分布式儲能設備接入；

（3）基于互聯網技術，實現能源的互聯網化和智能化；

（4）新能源汽車，交通系統電氣化。

董朝陽等[7]根據里夫金提出的能源互聯網愿景，給出了能源互聯網的初步定義：能源互聯網是以電力系統為核心，以互聯網及其他前沿信息技術為基礎，以分布式可再生能源為主要一次能源，與天然氣網絡、交通網絡等其他系統緊密耦合而形成的復雜多網流系統。

能源互聯網的基本架構如圖1所示，能源互聯網在現有電力傳輸網絡基礎上，通過運用先進的電力電子技術、信息通信技術，將大量的分布式能源采集裝置、傳統發電廠、分布式儲能裝置和各種新型的電力網絡節點聯結起來，以實現能量的雙向流動和信息共享。

圖1 能源互聯網架構

能源互聯網由若干個能源局域網相互連接構成，實現能量的智能化管理；能源局域網由分布式發電系統、能量路由器、儲能裝置、交直流負載組成，可以并網工作，也可以脫網獨立運行[8]。能源互聯網的核心技術包括：可再生能源發電技術、先進儲能技術、新能源交通工具、能量管控技術和能源微網技術[9，10]。

2 能源互聯網與發電企業的聯系

能源互聯網要求充分利用分布式清潔能源，完成能源替代，即清潔替代和電能替代[2]。清潔替代：在能源生產上，以清潔能源替代化石能源，向綠色低碳發展，逐步實現以化石能源為主的能源結構向向以清潔能源為主的能源結構轉變。電能替代：在能源消費上，以電能替代煤炭、石油、天然氣等化石能源的直接消費，提高電能在終端能源消費結構中的比重。

當前世界在能源危機、環境破壞、氣候變化三個領域面臨著嚴峻的挑戰，經濟和能源結構亟需轉型，聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）目標在二十一世紀將全球升溫幅度限制在2℃以內，中國計劃于2030年左右碳排放達到峰值，要實現上述目標，電力將是實現這種轉變的最有力的能源形式。能源結構轉變，關乎發展和民生，因此要大力發展風電、光伏發電、生物質能，提高核能發電比重[11]。而能源互聯網將分布式能源發電裝置、儲能裝置聯結起來，將促使清潔能源在終端能源的占比大大提升。

能源互聯網使得供應者和用戶都可以從互聯網獲取市場信息，信息獲取成本降低，為市場化交易提供了可能。能源互聯網數據交換平臺能夠通過用電側大數據的深度分析，更準確地掌握用電負荷水平和用電規律，提高用電負荷預測的準確率，為發電企業提供決策依據，資金交換平臺能夠促進能源靈活交易。在能源互聯網背景下，發電企業要在售電側改革中搶占市場先機，應以用戶需求為導向，為用戶提供更為優質的服務。

3 發電企業的應對策略

在能源互聯網時代，可再生能源的發展將重構現有的能源體系，發電企業將面臨能源結構轉變、碳減排政策、電力交易市場化等多重挑戰，發電企業需要積極行動起來，提前布局，做好應對措施。

3.1 轉變電力結構

我國的電力結構中仍以煤炭為主，導致目前我國社會發展與能源消費之間的矛盾日益突出，要使中國的能源結構向清潔化改變，必須改變這種“以煤為主”的電力結構。與之相匹配的是，隨著新電改以及電網的技術變革，有望解決可再生能源發電并網難問題，可再生能源電網接納度將會提升到一個較高的水平。因此發電企業需要提高清潔能源在能源結構中的比重，重點發展水電、風電等可再生能源，提升可再生能源利用效率，同時積極安全發展核電等其他清潔能源。

3.2 售電公司

電力可以自由交易和分布式能源能夠廣泛參與是能源互聯網的核心，而新電改方案提出放開售電市場，一定程度上為能源互聯網的發展掃清了體制障礙。新電改有望放開配電端和售電端，推動電力交易市場化，建立相對獨立的電力交易平臺。通過能源互聯網，未來每個用電主體都可能成為售電主體。能源互聯網有助于將電力轉變成一種可以任意買賣的普通商品，推動電價的市場化進程。面對能源互聯網的發展以及電力市場化改革，發電企業可以開展售電業務，成立售電公司，以獲取用戶為價值導向，提供創新服務，通過減少發電成本提高自身議價能力，成為受益主體。

3.3 碳資產管理

根據《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》，中國承諾到2030年，單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%[12]。預計2015年底巴黎氣候會議將達成新的協議，電力行業向綠色低碳轉型已成必然。發電企業需要制定企業碳盤查和監控報告，清楚碳排放來源，明白行業的碳排放標準，制定碳資產管理制度及具體實施細則。隨著全國性碳交易市場的建立，發電企業能夠通過碳資產管理、碳交易、碳金融、節能減排項目開發等低碳業務，提高碳資產運作效益，降低節能減排成本。能源互聯網在碳交易市場中作為中介平臺，能夠幫助發電企業合理安排生產、制定科學的碳排放指標，還能引入互聯網金融實現發電企業碳資產管理的金融化。

4 結語

目前能源互聯網的研究還處于初級階段，對于發電企業而言，既是機遇，也是挑戰。能源互聯網是一種新型的能源生產與消費形態，將從根本上改變現有的能源體制，推動我國能源革命。發電企業未來面臨著能源形勢向清潔化、低碳化轉變，在能源互聯網背景下，針對售電側市場放開，要利用能源互聯網創新商業模式，提高自身市場競爭力。

[1]中華人民共和國國務院新聞辦公室.中國的能源政策（2012）[EB/OL]. 2012.http：//www.gov.cn/jrzg/2012-10/24/content_2250377.htm.

[2]劉振亞.全球能源互聯網[M].北京：中國電力出版社，2015.

[3]杰里米·里夫金.第三次工業革命[M].張林偉譯.北京：中信出版社，2012.

[4]中國中央國務院.關于進一步深化電力體制改革的若干意見[EB/OL].2015.http：//news.bjx.com.cn/html/20150410/606700.shtml.

[5]國家發展改革委.國家應對氣候變化規劃（2014-2020年）[EB/OL]. http：//www.ccchina.gov.cn/nDetail.aspx newsId=49211&TId=60.

[6]中美元首氣候變化聯合聲明.[EB/OL].2015.http：//news.xinhuanet. com/world/2015-09/26/c_1116685873.htm.

[7]董朝陽，趙俊華，文福拴，等.從智能電網到能源互聯網：基本概念與研究框架[J].電力系統自動化，2014，38（15）：1~11.

[8]蔡巍，趙海，王進法，等.能源互聯網宏觀結構的統一網絡拓撲模型[J].中國電機工程學報，2015，（14）：3503~3510.

[9]查亞兵，張濤，黃卓，等.能源互聯網關鍵技術分析[J].中國科學：信息科學，2014，44（6）：702~713.

[10]田世明，欒文鵬，張東霞，等.能源互聯網技術形態與關鍵技術[J].中國電機工程學報，2015，（14）：3482~3494.

[11]政府工作報告.[EB/OL].2015.http：//www.gov.cn/guowuyuan/2015-03/ 16/content_2835101.htm.

[12]強化應對氣候變化行動—中國國家自主貢獻.[EB/OL].2015.http：//news.xinhuanet.com/politics/2015-06/30/c_1115774759.htm.

Energy Internet and Electric Power Enterprises

XUE Xiao-cen，ZHOU Bao-zhong，Sun You-yuan
（Huadian Electric Power Research Institute，Hangzhou 310030，China）

Based on power system，energy internet integrates renewable energy and internet technologies，will bring profound changes in the current energy system.Firstly，this paper described the basic concept of energy internet.Then，this paper tried to point out the relationship between energy internet and power generation enterprises.In the background of energy internet，this work considered both the power system reform and the global warming.The possible ways and relevant suggestions were put forward to improve market competitiveness and promote energy restructuring for power generation enterprises.

energy internet；climate change；electricity selling；carbon asset management

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2015.06.010

TM73

A

2095-3429（2015）06-0035-03

2015-11-09

修回日期：2015-11-20

薛曉岑（1986-），男，江蘇張家港人，工學博士，從事碳交易與售電研究工作。